神木县近 55年气候特征及变化分析

吴胜勇

(神木县气象局,陕西神木 719300)

神木县近 55年气候特征及变化分析

吴胜勇

(神木县气象局,陕西神木 719300)

利用神木县 1957— 2011年气温、降水、相对湿度、日照时数等气象观测资料,分析神木县气候特征及变化规律。结果表明,年平均气温呈上升趋势,四季中冬季气温升高趋势最显著;年降水量呈缓慢下降趋势,年际变化较大,年内分布不均匀,主要集中在 5— 9月,降水量主要分布在 200～ 600 mm;日照充足,年日照时数呈下降趋势;降水偏少,空气湿度低,气候以干旱为主。

神木县;气候特征;农业生产;指导

我国是全球气候变化特征显著的国家之一[1]。秦大河[2]等研究指出,我国平均气温自 50年代初到 90年代初增温 0.3oC。丁一汇[3]等指出,我国西北地区的气候变化与全球气候变化基本一致,目前属于暖期。白爱娟[4]等指出,近 50年,陕西的气温和降水表现出较大的时间变化和空间地域差异。蔡新玲[5]等指出,近 42 a陕北黄土高原地区降水量的变化是在波动中呈减少趋势;气温呈上升趋势,各季中以冬季增温最显著;该地区 90年代以后向暖干发展。神木县位于黄河中游,长城沿线,陕西省的北端,属干旱半干旱季风气候,寒暑剧烈,气候干燥,降水偏少且年际变化大。近年来神木县气候也发生显著变化,对工农业生产产生较大影响。分析神木县近 55 a来气象因子的变化规律和特征,对充分认识和利用当地气候资源,指导农业生产和预防灾害有重要意义。

1 资料来源和方法

选取神木县近 55 a(1957— 2011年)气温、降水量、相对湿度、日照时数等气象观测资料进行统计分析。采用线性倾向估计计算趋势系数来分析各要素的变化特征[6]。

对春、夏、秋、冬进行气象学划分,即 3— 5月为春季,6— 8月为夏季,9— 11月为秋季,12月—次年 2月为冬季[7]。采用 1957— 2011年气候平均值作为多年气候平均值。

2 气象因子变化特征

2.1 气温

神木县年平均气温 8.9oC,年平均最高气温10.6oC(1999年),年平均最低气温 7.3oC(1984年);极端最高气温为 41.2oC(2005年 6月 22日 ),极端最低气温-29.0oC(1998年 1月 19日)。

2.1.1 年平均气温变化特征 神木县年平均气温变化具有波动性,整体呈上升趋势(见图 1),气候倾向率为 0.332oC/10 a。1957— 1969年,年平均气温相对较高,为相对温暖阶段,1970— 1986年,年平均气温相对较低,为相对冷期,80年代后期平均气温开始缓慢回升,90年代后期开始回升明显。四季中冬季平均气温升高趋势最为显著(见图 2),其次是秋季,夏季最小,冬季气温升高趋势明显的原因与取暖燃煤量增加有关。

图 1 1957— 2011年神木县年平均气温距平变化 (直线为趋势线)

图 2 1957— 2011年神木县四季平均气温距平变化 (直线为趋势线)

2.1.2 月平均气温分布特征 各月平均气温呈单峰型分布,7月平均气温最高,为 25.0oC,1月最低,为-8.1oC。气温年较差大,平均气温年较差为 33.1oC。一年中夏季平均气温最高,冬季最低,春季平均气温 (10.7oC)高于秋季 (8.8oC)。

2.2 降水

神木县降水偏少,气候干旱,年平均降水量为 422.7 mm。降水年际变化较大,最大年降水量为 818.1 mm(1967年),最小年降水量为 108.4 mm(1965年),相差 709.7 mm。

2.2.1 年降水变化特征 由图 3可见,近 55 a来,神木县年降水量呈缓慢下降趋势,气候倾向率为 14.73 mm/10 a。 1957— 1968年,降水年际变化相对较大,年降水量最大值和最小值均出现在这个阶段,1968年以后年际变化相对较小。

图 3 1957— 2011年神木县年降水量距平变化 (直线为趋势线)

2.2.2 月降水分布特征 月降水分配不均(见表1),主要集中在汛期 (5— 9月),占全年降水量的83.3%;8月降水最多,占 27.1%;12月降水最少,仅为 0.5%。降水具有明显的季节性特征,夏季降水最多,占 62.9%;秋季次之,占 20.8%;春季占 14.3%;冬季最少,仅占 2.0%。

2.2.3 降水频率和保证率 由表 2可知,神木县年降水总量在 100～ 900 mm之间,主要在 200～600 mm之间,占 90.9%;400～ 500 mm出现频率最大,为 38.2%;300～ 400 mm次之,为25.5%;700～ 800 mm、800～ 900 mm、100～ 200 mm出现频率最少,均为 1.8%。年降水量高于600 mm的保证率仅为 7.2%,降水量低于 400 mm的保证率为 41.8%,说明神木县降水偏少,气候干旱。

2.3 相对湿度

神木县年平均相对湿度为 55%,空气湿度低。年平均相对湿度最大为 67% (1964年),最小为 46% (1965年)。相对湿度年际变化特征与降水相似,呈下降趋势 (见图 4)。相对湿度月分布特征为 1— 4月逐渐降低,4月达到全年最低值40%,5月以后逐渐升高,8月达到全年最高值68%,9— 12月逐渐减小,但高于 1— 4月。四季中相对湿度最高出现在秋季,最低出现在春季。

表 1 1957— 2011年神木县各月平均降水量

表 2 1957— 2011年神木县降水频率和保证率

图 4 1957— 2011年神木县年平均相对湿度距平变化 (直线为趋势线)

2.4 日照时数

神木县日照充足,能够满足小杂粮作物生长对光照的需求。年日照时数为 2 782.5 h,日照时数最多出现在 1965年,达 3 219.4 h,最少出现在1994年 , 为 2 235.9 h。

2.4.1 年际变化特征 日照时数年际变化较大,整体呈下降趋势 (见图 5),气候倾向率为 36.019 h/10 a,1984年后日照时数明显减少。

图 5 1957— 2011年神木县年日照时数距平变化 (直线为趋势线)

2.4.2 月分布特征 日照时数月分布呈单峰型(见图 6),5月最多,12月最少。四季中夏季日照时数最多,冬季最少;秋季日照时数少于春季,这与秋季阴雨天气较春季偏多有关。

图 6 1957— 2011年神木县各月平均日照时数分布

3 结论与讨论

3.1 神木县夏季炎热短促,冬季寒冷漫长。年平均气温为 8.9oC,极端最高气温为 41.2oC,极端最低气温为-29.0oC。平均气温年际变化呈上升趋势,冬季气温上升趋势最为显著。7月气温最高,1月气温最低,春季气温高于秋季。

3.2 年平均降水量为 422.7 mm,降水偏少,以干旱为主。降水年际变化较大,整体呈缓慢下降趋势。降水具有明显的季节性特征,主要集中在夏季和秋季。降水量主要分布在 200～600 mm。

3.3 年平均相对湿度为 55%,气候干燥,相对湿度年际变化呈减小趋势。相对湿度 8月最大,4月最小;秋季相对湿度最大,春季最小。

3.4 日照资源丰富,能够满足小杂粮作物生长对光照的需求,年平均日照时数为 2 782.5 h,日照年际变化呈减少趋势。5月日照时数最多,2月日照时数最少。

[1]丁一汇.中国的气候变化与气候影响研究 [M].北京:气象出版社,1997: 530-534.

[2]秦大河,陈振林,罗勇,等 .气候变化科学的最新认识 [J].气候变化研究进展,2007,3(2):63-73.

[3]丁一汇,王守荣 .中国西北地区气候与生态环境概论 [M].北京:气象出版社,2001:77-154.

[4]白爱娟,刘晓东 .从气候标准的改变分析西北地区的气候变化 [J].干旱区研究,2005,24(4):146-153.

[5]蔡新玲,王繁强,吴素良 .陕北黄土高原近 42年气候变化分析 [J].气象科学,2007,35(1):45-48.

[6]赵传成 .西北地区近 50年气温及降水的时空变化[J].高原气象,2011,30(2): 385-390.

[7]庞翻,李建芳,韩洁 .近 50年宝鸡气温变化趋势及规律 [J].陕西气象,2012(6): 28-32.

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A

1006-4354(2013)02-0020-04

2012-09-29

吴胜勇 (1981—),男 ,汉族 ,陕西澄城人 ,学士 ,助理工程师 ,从事预报业务和技术开发。